Semantische Allianz für Industrie 4.0

In „SemAnz40“ wird gezeigt, wie mit von der DKE-Normungsroadmap Industrie 4.0  empfohlenen deutschen Standards Anwendungsfälle von Industrie 4.0 realisiert werden können. „SemAnz40‘“ liefert so eine semantische Basis für die privatwirtschaftliche Entwicklung von Produkten und Prozessen für Industrie 4.0.

Ziel dieses Projekts ist die nachhaltige Etablierung deutscher Standards und Normen im Kontext von Industrie 4.0 und damit die Schaffung einer verlässlichen Basis für Investitionen der Wirtschaft (sowohl großer Unternehmen als auch KMUs) in Produkte und Prozesse.

Dazu soll in diesem Projekt herausgearbeitet werden, wie in Deutschland erarbeitete Standards zur Beschreibung mit Merkmalen (insbesondere eCl@ss (IEC 61987)) und zur Strukturierung von Informationen (insbesondere AutomationML (IEC 62714)) in Kombination mit weiteren Normen und Standards eine geeignete semantische Basis für den Informationsaustausch in den Anwendungsfällen von Industrie 4.0 bilden können. Die Normen und Standards bzw. die sie unterstützenden Organisationen bilden damit perspektivisch eine „Semantische Allianz für Industrie 4.0“ – daher das Projektakronym „SemAnz40“.

„SemAnz40“ ist ein Verbundprojekt im Rahmen der Förderrichtlinie „Transfer von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen durch Normung und Standardisierung (TNS)“. Es wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags. Partner im Verbundprojekt sind:

•  Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Lehrstuhl Integrierte Automation
• Rösberg Engineering 
• eCl@ss e.V. 
• Helmut-Schmidt-Universität, Institut für Automatisierungstechnik

Projektträger der Projekte der Förderrichtlinie ist das DLR .

Projekthomepage: www.semanz40.de

Seitens der HSU wird das Projekt bearbeitet durch Herrn Dipl.–Ing. André Scholz und Herrn Constantin Hildebrandt, M.Sc..

Was ist SemAnz40?

SemAnz40 ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Bereich Transfer von FuE-Ergebnissen durch Normung und Standardisierung gefördertes Verbundvorhaben. SemAnz40 zeigt auf, wie mit in der DKE-Normungs-Roadmap Industrie 4.0 empfohlenen deutschen und internationalen Standards Anwendungsfälle von Industrie 4.0 mit eindeutiger Datensemantik realisiert werden können. SemAnz40 liefert so eine semantische Basis für die privatwirtschaftliche Entwicklung von Produkten und Prozessen für Industrie 4.0.

Der Bezug von SemAnz40 zur Plattform Industrie 4.0

Die Arbeiten von SemAnz40 setzen direkt auf Aktivitäten der Plattform Industrie 4.0 auf:

• Referenz-Architektur-Modell Industrie 4.0 (RAMI 4.0 – DIN SPEC 91345) von ZVEI SG2 „Modelle und Standards“ und Plattform Industrie 4.0 AG1
• Semantik und Interaktion für I4.0-Komponenten (GMA 7.20/Unterarbeitsgruppe „Ontologie“ der AG1)
• Fortschreibung der Forschungs-Roadmap (AG2 der Plattform)
• Fortschreibung der Anwendungsszenarien für die Wertschöpfungsketten (AG2 der Plattform)

Das von SemAnz40 entwickelte Systemmodell kann dazu genutzt werden, die Festlegungen zur Gestaltung der I4.0-Komponenten mit den Szenarien der Wertschöpfungsketten zu verbinden.

Warum SemAnz40?

Für Systeme, die auf eine Kollaboration bzw. Kooperation mit anderen Systemen angewiesen sind, muss die Semantik der ausgetauschten Informationen modelliert werden. Das betrifft Maschinen, die Produktionsaufträge selbstständig untereinander (um)verteilen oder Sensordaten, die aus räumlich verteilten Messungen zusammengeführt werden.

Die Semantik wird umso wichtiger, wenn z. B. die Messung von Qualitäts-Abweichungen eines Bauteils aus der Produktion online in Konstruktions- und Simulations-Werkzeuge zurückgespielt, dort durchgerechnet und – basierend darauf – die weiteren Produktionsschritte für dieses Bauteil angepasst werden sollen. Die beteiligten Partner müssen also „dieselbe Sprache sprechen“.

„Dieselbe Sprache“ bedeutet: alle Beteiligten verwenden bei der Beschreibung dessen, was und wie sie etwas anfordern oder umsetzen, Begriffe und „Satzstrukturen“ aus einem gemeinsamen Vokabular.

Es reicht nicht aus, über Schnittstellen bzw. gemeinsame Kommunikationsprotokolle Kommunikationsverbindungen aufzubauen. Die künftige Dienste-Orientierung erfordert auch ein gemeinsames Verständnis der auszutauschenden Inhalte.

Daher müssen Maschinen, Werkzeuge, Produkte, Angebote, Anfragen und Aufträge einerseits formal und maschinenverarbeitbar beschrieben werden. Andererseits müssen diese Beschreibungen beim designierten Partner bekannt sein und auch von ihm verstanden werden. Das heißt: Alle Beteiligten müssen die Bedeutung des Übermittelten gleichermaßen interpretieren.

Genau hier setzt SemAnz40 an:

SemAnz40 zeigt auf, wie durch bereits existierende, aktuelle und etablierte Standards zur

• Beschreibung mit Merkmalen (insbesondere eCl@ss und IEC 61987) und zur
• Strukturierung von Informationen [insbesondere AutomationML (IEC 62714)] sowie als
• Schnittstellenspezifikation [insbesondere OPC UA (IEC 62541)]

eine geeignete semantische Basis für den Informationsaustausch in den Anwendungsfällen von Industrie 4.0 gebildet werden kann.

SemAnz40-Empfehlungen

HSU

Letzte Änderung: 25. November 2024